300t/d抗生素制药废水处理工艺设计
内容摘要：近年来，随着经济不断发展，城市规模的扩大，水污染问题日益突出。水质恶化以及水量的减少，不仅严重影响人们的健康和生活，也限制了当地的经济发展。建设污水处理厂，对防治当地水污染起着非常重要的作用。
本设计主要任务是根据设计任务书中的原始数据和资料，完成对该污水设计和计算，并根据计算所得数据绘制相应的平面、高程图。另外，对该污水处理厂内的主要构筑物，应绘制平剖面图。
经过对各种工艺的优缺点的比较，先采取预处理,进水后调节ph,反渗透法除盐,再选用A/O工艺,以达到排放标准为目的。其特点是工艺流程简单、投资费用较低、沉淀效果好。
关键词：水污染；污水处理；预处理；A/O工艺
1 项目概况:
某药业有限公司生产的产品为美罗培南系列医药中间体和西司他丁，产量分别为20、1.5t/a，生产废水中污染物主要有: 有机溶剂、酸、碱、盐(氯化钠、碳酸氢钠、亚硫酸钠、硫酸钠、单羧酯钾盐、溴化钾、氯化钾等)以及磷酸盐等，厂区还会排放地面冲洗废水、循环冷却外排水和一定量的生活污水。化学合成抗生素制药废水具有成分复杂、有机物和含盐量高的特点，因此，对这些废水必须处理达标后排放，从而减少对环境的污染。
原水水质见表1。
表1 原水水质、水量
废水来源
水量
（m3·d-
1）
pH CODcr
（mg·L-1）
BOD5
（mg·L-1）
全盐
量（mg·L-1）
生产废水
生活污水
其它废水80
150
70
5～6
7～8
6～7
50000
250
1000
19300
100
400
60000
处理后水质：符合《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的二级标准，主要指标如下：pH：6～9，COD Cr≤300mg/L，BOD5≤100mg/L，SS≤150 mg/L，全盐量≤50 0mg/L。
处理达标后排放，从而减少对环境的污染。
研究内容：设计处理量300m3/d的废水处理工艺流程及平面布置并画图，设计主要构筑物并画图。
设计遵循的主要标准、规范：
1. 中华人民共和国国家标准《地面水环境质量标准》；
2. 中华人民共和国国家标准《室外排水设计规范》；
3. 给水排水设计手册；
4. 《污水综合排放标准》（GB8978-1996）。
2 工艺流程:
经测定BOD
5
/CODCr为0.386,属于较难生化处理废水,同时废水中含有大量的悬浮物和对微生物生长有害的物质,如氯仿醇类等，更增加了处理的难度。故采用缺氧——好氧工艺，同时以进水50%回流污水以减少进水的污水浓度。并先对污水进行预处理，较少ss和有害物，以及将剩余污泥回流至前段，增强微生物的生长繁殖能力。基本流程图如下：
3污水预处理:
生产废水 80（m3·d-1）=0.0222（m3·s-1）
生活污水 150（m3·d-1）=0.0417（m3·s-1）
其它废水 70（m3·d-1）=0.0194（m3·s-1）
①低浓度废水贮池。贮存除生产废水以外来水,可不进行预处理。废水水量为150+70=220（m3·d-1）。
②生产废水贮水池。污水COD
Cr 高达50000mg /L, BOD
5
高达19300,且
含大量未提取抗生素,须加药剂压滤后才能少量分批进入预曝调节池。生产废水的ph值为5-6,所以应该加碱调节pH值至6. 5- 7. 0。废水水量为80（m3·d-1）。
3.1、除盐:
此外，废水中盐度比较高，当前处理的方法主要有：电渗析法，反渗透法，蒸馏法以及比较新的工艺组合。目前,反渗透和电渗析法投资为528～793美元/(m3・d),运行费用为0.26～0.52美元/(m3・d);反渗透投资相对较省,运行
费用稍高,而电渗析则投资稍高,运行费用相对低一些;蒸馏法投资为1321～2268美元/(m3・d),运行费用为1.06～2.11美元(m3・d)见高含盐废水处理技术费用居高不下,经济效益差,虽已有许多研究尝试提高其应用
价值,但效果并不显著，尚无良好的应用前景。[1]对于此设计，采用反渗透法，此法由于氨具有较强的挥发性,可采汽提来分离氨和水。汽提是借废水通入汽的接接触,使废中的发性质按一定比例散到气相中,因而挥发的污物从水中离出去。据以往的汽提塔运行数据,可把氨的质量浓度降50m g/L。此时氨溶属于浓度液。进一步的处方法用离交换法、生物脱氮法、硝化反硝化法、折点氯化法、催化湿式氧化法等。如下图
在1 atm和20 ℃时, 1 体积的水可以溶解700体积的氨气,按1mol气体等于22. 4L
计算,则1mol水至少可以溶解30mol氨气。氨水为非电解质,则近似饱和的氨水溶液的渗透压约等于30R T 。在相同的温度下,假设强电解质溶液的i值是氨水的4倍,则近似饱和的氨水溶液的渗透压至少大于7mol/L的强电解质溶液。故理论上用氨水作为设计溶液是符合要求的,即在常温下具有很高的摩尔浓度。由于氨具有较强的挥发性,可采用汽提法来分离氨和水。汽提法是借助废水与通入蒸汽的直接接触,使废水中的挥发性物质按照一定的比例扩散到气相中,因而把挥发性的污染物从废水中分离出去。据以往的汽提塔运行数据,可把氨的质量浓度降至50mg/L。此时的氨溶液属于低浓度溶液。进一步的处理方法可用离子交换法、生物脱氮法、硝化—反硝化法、折点氯化法、催化湿式氧化法等。[2]
3.2、生化处理:
缺氧——好氧。
A/O工艺由缺氧和好氧两段组成，两段可以分建也可以合建，合建要求两段挡板隔开；缺氧段水力停留时间0.5-1h，溶解氧小于0.5mg/l,同时加强搅拌混合，防止污泥沉积，应设置搅拌器或水下推动器。好氧段结构和普通活性污泥法相同，要保证溶解氧1-2mg/l,水力停留时间2.5-6h。
4 主要构筑物及设计参数:
由于生产废水进水水量不大，可以不设集水井，直接进行预处理。
4.1、中格栅设计计算:
1 此设计在生产废水前采用一个筛，过滤掉大部分浮渣。格栅则设计在调节池前。可只设一道。
（1）设计参数：最大流量Q
m ax = Q*K
z
=（0.0222+0.0417+0.0194）*1.2=0.5503
m3·s-1
栅前水深：h=0.4m
栅前流速：V1=0.4m/s(0.4m/s-0.9m/s)
过栅流速：v2=0.4m/s(0.4m/s-1.0m/s)
栅条宽度：s=0.01m，栅条间隙宽度d=0.04m 格栅倾角 0°
2 设计计算
